Фотометр

Предлагаемое устройство может быть использовано в биологии и медицине для измерения распространения света в тканях, например при проведении лазерной терапии, флуоресцентной диагностики и т.д. Оно может быть использовано в технике для определения светового пропускания рассеивающих и поглощающи х сред. Известно устройство для определения светопропускания сред, содержащее осветительный и приемный световоды, расположенные параллельно. Входные торцы последних расположены в одной плоскости (Патент Франции № 2631444, кл. G 01 J, 1990). Недостатком такого устройства является невозможность использования его в анизотропных средах с резким изменением оптических характеристик в связи с отсутствием интегрирующего элемента, усредняющего неоднородность среды, а также низкая экспрессность, вызванная необходимостью точного позиционирования устройства в каждой измеряемой точке исследуемой среды. 8 качестве прототипа выбран фотометр для измерения концентрации микробиологических сред, основанный на определении величины поглощения света (авт.св. СССР № 1435953. кл. G 01J 1/04, 1989). содержащий две интегрирующие сферы, расположенные на одном уровне и оптически соединенные путем оптической системы с волоконным коллектором, подключенным к блоку регистрации информации, причем одна из сфер соединена с облучающим световодом. Недостатком такого фотометра являются большие габариты, не позволяющие измерять световое пропускание в отдельной точке (в малой области), а также низкая оперативность работы, вызванная необходимостью точной установки прибора в каждой новой точке измерения. В основу изобретения поставлена задача создания фотометра, обеспечивающего возможность равномерного освещения среды без смещения и позиционирования прибора, измерения светового пропускания в каждой отдельной измеряемой точке, что обеспечивает высокую экспрессность измерений. Поставленная задача решается тем, что фотометр, содержащий осветительный световод, один торец которого оптически сопряжен с источником излучения, на втором его тoрце установлена интегрирующая сфера и набор приемных световодов подключенных к блоку регистрации информации. Новым является то, что приемные световоды установлены коаксиально осветительному световоду и скреплены между собой. Входные торцы приемных световодов расположены по винтовой линии с равномерно возрастающим удалением от центра интегрирующей сферы, которая выполнена в виде микросферы. Использование миниатюрного излучателя (точечного источника) которым является интегрирующая микросфера и расположение приемных волокон с равномерным удалением от точечного источника позволяет сразу регистрировать величину светового потока на разных удалениях от источника и, таким образом, позволяет Обеспечить высокую точность и экспрессность измерений. На фиг. 1 представлена схема прибора с 8 приемными волокнами, а на фиг. 2 -структурная схема блока обработки информации. Фотометр (фиг. 1) состоит из осветительного световода 1, на торце которого закреплена интегрирующая микросфера 2. Внутри трубки 3 коаксиально осветительному световоду установлены приемные световоды 4-11, входные торцы которых расположены с равномерно возрастающим удалением от центра сферы так, что центры торцов располагаются по винтовой линии. Другой торец осветительного световода сопряжен с излучателем 12 с помощью оптической системы 13. Выходные торцы приемных световодов подсоединены к блоку обработки информации 14. Блок обработки информации (фиг. 2) содержит узел фотоприемников 15-22 каждый из которых сопряжен с одним приемным световодом. Фотоприемники подключены к многоканальному усилителю 23, выход которого подключается к аналогово-цифровому преобразователю 24, подключенному к устройству хранения и отображения информации 25. Осветительный и приемные световоды могут изготавливаться из пластмассы или из стекла, их диаметр может составлять от 50 до 200 мкм. Интегрирующая микросфера может изготавливаться путем оплавления волокна и покрытия его светорассеиваю-щим материалом, как описано в работе I.Melnik, R.Stelner. In vivo measurements of laser Irradiation in human tissue by small Isotroplc detector. Laser Medlzln., 1992, v.8, №2,3, p. 73-77, либо приклеиванием шарика из молочного стекла, как описано в работе I.Melnik, I.Kravchenko. Small Isotrope probes for In vivo measurements of fluence rate: SPIE, 1994, v.2323. В качестве излучателя может быть использован лазер с излучением определенной длины волны (He-Ne, Nd-YAG, Ga As) либо лампы накаливания, дающие непрерывный спектр излучения. Фотоприемниками могут служить кремниевые фотодиоды, либо линейка фотодиодов. Использование миниатюрного излучателя (точечного источника), которым является интегрирующая микросфера и расположение приемных световодов коаксиально осветительному световоду, причем входные торцы приемных световодов расположены по винтовой линии с равномерно возрастающим удалением каждого из торцов от центра интегрирующей микросферы, позволяет сразу регистрировать величину светового потока на разных удалениях от источника и определять, таким образом, зависимость пропускания среды от длины трассы. При этом поперечные размеры принимающего излучение узла, который включает в себя приемные световоды 4-11 и осветительный световод 1 с интегрирующей микросферой 2, скрепленные трубкой 3, могут составлять 3-4 диаметра световода, позволяет использовать его в виде миниатюрного зонда при проведении хирургических операций лазером, при терапии. Излучение от источника 12 по осветительному световоду 2 подводится к интегрирующей микросфере 3, которая является миниатюрным излучателем. Выходное излучение после рассеивания и поглощения в среде регистрируется фотоприемниками 15-22. Сигнал с фотоприемников поступает на многоканальный усилитель 23, аналого-цифровой преобразователь 24 и затем на устройство хранения и отображения информации 25.